[发明专利]结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置

权利要求书

1.一种结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于包括：阳极、对电极和电解液，所述的电解液设置在阳极和对电极之间；

所述的阳极和对电极之间用导线连接；

所述的阳极由导电基底和附着在导电基底上的能级匹配的半导体纳米薄膜组成。

2.根据权利要求1所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的对电极为Pt片或Pt网或Pt丝。

3.根据权利要求1所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的电解液为含有还原剂的水溶液。

4.根据权利要求1或3所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的电解液为含有S^2-或I^-的KOH水溶液。

5.根据权利要求1所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的半导体纳米薄膜为附着在导电基底上的CdS量子点敏化的SnO₂-TiO₂核壳结构薄膜。

6.根据权利要求5所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的CdS量子点敏化的SnO₂^-TiO₂核壳结构薄膜为CdS量子点用化学浴沉积技术沉积在SnO₂-TiO₂核壳结构表面；所述的SnO₂-TiO₂核壳结构是通过溶液异质外延技术生长TiO₂纳米结构于SnO₂纳米线/管网络结构，并在500℃退火1h后所得；所述SnO₂纳米线/管网络结构是将SnO₂纳米线/管的浆料涂于导电基底上并500℃退火1h所得；所述的SnO₂纳米线/管的浆料是将电纺丝制备的SnO₂纳米线/管分散于无水乙醇、水、冰乙酸组成的混合溶液中，并添加聚乙二醇作为粘结剂，通过超声分散和磁力搅拌所制备。

7.根据权利要求6所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述混合溶剂中无水乙醇、水与冰乙酸的体积比为0.4:0.1:1.5；所述SnO₂纳米线/管与所述混合溶剂的质量比为0.2:1～0.6:1；所述聚乙二醇的分子量为2000～100000，所述的聚乙二醇与所述混合溶剂的质量比为0.08:1～2:1。

8.根据权利要求1所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的导电基底是透光率为80～90%，方块电阻为7～14Ω的FTO透明导电玻璃、ITO透明导电玻璃或者不锈钢、钛。

9.根据权利要求1所述的结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于所述的半导体纳米薄膜为厚度为500nm～10μm的半导体纳米多孔膜。